JP2010516082A - 適応フィルタ表現 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
g(x) = xkx + gx
g(y) = yky + gy
あるいは
g(x, y) = xkx + yky + g
g1 × [0 1 1 1 1 0] + g2 × [1 0 0 0 0 1] + g3 × [0 0 1 -1 0 0] + g4 × [0 1 -1 -1 1 0]
g1 = 7.5、g2 = 1、g3 = 0、g4 = -12.5の場合、H.264の1/2画素補間フィルタ[1 -5 20 20 -5 1]が達成される。このように、複数の利得及び複数の差分フィルタが画像要素の現在のブロックに対して判定及び使用される。
式中、ex,yは現在のグループの画像要素位置x,yにおける残留誤差であり、Sx,yは位置x,yにおける画像要素のプロパティ値であり、
は現在のブロックの予測の位置x,yにおける画像要素のプロパティ値である。この予測は、基準グループの画像要素プロパティ値のフィルタリングを介して取得される。
式中、Sx,yは現在のフレームにおける位置x,yの画像要素のプロパティ値であり、
は基準フレームにおける位置
の画像要素の基準プロパティ値である。ここで、
であり、MVxは変位ベクトルの水平成分である。FOは、2で除算された水平フィルタの長さNに等しい。上記式は、未知のフィルタ係数に対して微分され、予測誤差の最小値を見つける。その結果、フィルタ係数の数に等しい式のセットが解決される。この処理は、水平方向の副画素位置毎に別個に行なわれる。図3を参照すると、6つのタップ等のNタップを含む3つの水平フィルタが取得されるのが好ましい。それらのフィルタは、水平副画素a、b及びcを計算するために使用される。これらの水平AIFは、現在のグループと同一の変位ベクトルを有する現在のフレームの画像要素の他のグループに対して再利用されるのが好ましい。あるいは、水平フィルタは各副画素位置に対して固定される。
式中、
はフィルタ利得と乗算される差分微分フィルタ及び水平補間フィルタによるフィルタリングに後続する基準フィルタにおける位置
の画像要素のプロパティ値である。ここで、
であり、
であり、MVyは変位ベクトルの垂直成分である。FOは、2で除算される前記水平フィルタの長さMと等しい。あるいは、垂直フィルタは各副画素位置に対して固定される。
AIF + gAIFx
式中、AIFは適応補間フィルタであり、gは利得であり、AIFxは非対称差分微分フィルタである。尚、AIFxのフィルタ長さは必ずしもAIFの長さと同一である必要はない。
式中、gは利得であり、Fは図1のステップS2で提供された(補間)フィルタであり、DFは対称差分フィルタであり、×は畳み込みを表す。上述したように、補間フィルタを整形するための対象差分フィルタに加えて、非対称差分フィルタが補間フィルタの両端でフィルタタップの非対称整形を行なうために使用される。
([1 -13 36 20 -13 1] + 丸め因数) >> シフト因数
式中、丸め因数は16であり、シフト因数は6であり、例えば1/26である。
を出力する本発明に係る動き補償予測器120により利用される。
は、誤差計算器130に転送され、誤差計算器130は、グループsとその予測
との間の画像要素値の差分として残留誤差eを計算する。誤差eは、離散コサイン変換132等により変換され、また量子化134が行なわれ、その後エントロピー符号化等の符号化140Aが行なわれる。インター符号化において、推定された変位ベクトルdは現在のグループsの符号化表現を生成するために符号器140Bに渡される。
に加算され、画像要素の次のグループの予測及び符号化において使用される基準グループs’’を作成する。この新しい基準グループs’’は、イントラ予測器160、パラメータ推定器110及び変位補償予測器120が利用可能になる前にまずオプションとして非ブロック化フィルタ150により処理される。
Claims (37)
- 画像又はビデオシーケンスのフレームの画像要素のグループを符号化する方法であって、
a)前記画像要素のグループのプロパティ値に基づいて、フレームの画像要素の基準グループと関連付けられるパラメータ表現を推定するステップと、
b)前記画像要素の基準グループの基準プロパティ値に適用可能なフィルタを提供するステップと、
c)差分フィルタを提供するステップと、
d)前記差分フィルタ、前記フィルタ、前記プロパティ値及び前記基準プロパティ値に基づいて、前記差分フィルタに基づいて取得可能なフィルタに適用可能なフィルタ利得を判定するステップと、
e)前記プロパティ値、前記パラメータ表現、前記フィルタ、前記差分フィルタに基づいて取得可能な前記フィルタ及び前記利得に基づいて残留誤差を計算するステップと、
f)前記パラメータ表現の表現及び前記残留誤差の表現を前記画像要素のグループの符号化表現として提供するステップとを備えることを特徴とする方法。 - 前記提供ステップb)は、補間された非正数画素プロパティ値を取得するために、前記パラメータ表現に基づいて前記画像要素の基準グループの基準プロパティ値に適用可能な補間フィルタを提供するステップを含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記提供ステップb)は、Qが1より大きい正の整数である場合に補間された1/Q画素プロパティ値を取得するために、前記パラメータ表現に基づいて前記画像要素の基準グループの基準プロパティ値に適用可能な前記補間フィルタを提供するステップを含み、
前記提供ステップc)は、
−前記数Qに基づいて複数のフィルタセットから1つのフィルタセットを選択するステップと、
−前記選択したフィルタセットから前記差分フィルタを提供するステップと
を含むことを特徴とする請求項2記載の方法。 - 前記提供ステップf)は、前記パラメータ表現の前記表現、前記残留誤差の前記表現、前記フィルタの表現、前記差分フィルタの表現及び前記フィルタ利得の表現を前記画像要素のグループの前記符号化表現として提供するステップを含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記画像要素の基準グループは、前記画像要素のグループの前記フレームとは異なる前記ビデオシーケンスの基準フレームにおいて提供されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記提供ステップb)は、前記パラメータ表現に基づいて前記フレームの画像要素の複数のグループに適用可能なフレーム別適応フィルタを提供するステップを含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記提供ステップc)は、非対称差分フィルタを提供するステップを含むことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記提供ステップc)は、前記フィルタに基づいて前記差分フィルタを提供するステップを含むことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記提供ステップc)は、前記フィルタに基づいて非対称微分フィルタを提供するステップを含む請求項8記載の方法。
- 前記フィルタと前記差分フィルタとの畳み込みにより整形フィルタを計算するステップを更に備え、
前記判定ステップd)は、前記整形フィルタ、前記画像要素のグループの前記プロパティ値及び前記基準プロパティ値に基づいて前記整形フィルタに適用可能なフィルタ利得を判定するステップを含むことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の方法。 - 前記提供ステップc)は、対称差分フィルタを提供するステップを含むことを特徴とする請求項11記載の方法。
- −前記フィルタ、前記差分フィルタ及び前記フィルタ利得に基づいて複合フィルタを判定するステップと、
−フィルタリングされた基準プロパティ値を取得するために前記複合フィルタにより前記基準プロパティ値をフィルタリングするステップと
を更に備え、
前記計算ステップe)は、前記プロパティ値及び前記フィルタリングされた基準値に基づいて前記残留誤差を計算するステップを含む
ことを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の方法。 - 符号化画像又はビデオシーケンスのフレームの画像要素のグループを復号化する方法であって、
−前記画像要素のグループと関連付けられるパラメータ表現に基づいてフレームの画像要素の基準グループを識別するステップと、
−前記画像要素のグループと関連付けられるフィルタを提供するステップと、
−前記画像要素のグループと関連付けられるフィルタ利得及び差分フィルタを提供するステップと、
−画像要素の復号化グループを取得するために、前記フィルタと前記フィルタ利得及び前記差分フィルタに基づいて取得可能なフィルタとにより前記画像要素の基準グループの基準プロパティ値をフィルタリングするステップとを備えることを特徴とする方法。 - 前記画像要素のグループと関連付けられる補間フィルタにより前記基準プロパティ値をフィルタリングすることにより非正数画素プロパティ値を補間するステップを更に備え、
前記フィルタリングステップは、前記フィルタ利得及び前記差分フィルタに基づいて取得可能な前記フィルタにより前記非正数画素プロパティ値をフィルタリングするステップを含む請求項14記載の方法。 - 前記差分フィルタは非対称差分フィルタであり、前記フィルタリングステップは、前記フィルタ利得により乗算される前記非対称差分フィルタにより前記非正数画素プロパティ値をフィルタリングすることにより非正数画素補間のパラメータを微同調するステップを含むことを特徴とする請求項15記載の方法。
- 前記差分フィルタは対称差分フィルタであり、
前記フィルタリングステップは、
−前記対称差分フィルタと前記フィルタとの畳み込みにより整形フィルタを計算するステップと、
−前記フィルタ利得により乗算される前記整形フィルタにより前記基準プロパティ値をフィルタリングするステップと
を含むことを特徴とする請求項14記載の方法。 - 前記フィルタリングステップは、前記フィルタ利得により乗算される前記整形フィルタにより、前記フレームの画像要素の隣接グループのプロパティ値と前記基準プロパティ値とを共同フィルタリングするステップを含むことを特徴とする請求項17記載の方法。
- 前記フィルタリングステップは、
−前記フィルタ、前記差分フィルタ及び前記フィルタ利得に基づいて複合フィルタを判定するステップと、
−前記画像要素の復号化グループを取得するために前記複合フィルタにより前記基準プロパティ値をフィルタリングするステップと
を含むことを特徴とする請求項14乃至18のいずれか1項に記載の方法。 - 画像又はビデオシーケンスのフレームの画像要素のグループを符号化する符号器であって、
−前記画像要素のグループのプロパティ値に基づいて、フレームの画像要素の基準グループと関連付けられるパラメータ表現を推定するパラメータ表現推定器と、
−前記画像要素の基準グループの基準プロパティ値に適用可能なフィルタを提供するフィルタ提供器と、
−差分フィルタを提供する差分フィルタ提供器と、
−前記差分フィルタ、前記フィルタ、前記画像要素のグループの前記プロパティ値及び前記基準プロパティ値に基づいて、前記差分フィルタに基づいて取得可能なフィルタに適用可能なフィルタ利得を判定する利得判定器と、
−前記プロパティ値、前記パラメータ表現、前記フィルタ、前記差分フィルタに基づいて取得可能な前記フィルタ及び前記利得に基づいて残留誤差を計算する誤差計算器と、
−前記パラメータ表現の表現及び前記残留誤差の表現を前記画像要素のグループの符号化表現として提供するグループ符号器と
を備えることを特徴とする符号器。 - 前記フィルタ提供器は、補間された非正数画素プロパティ値を取得するために、前記パラメータ表現に基づいて前記画像要素の基準グループの基準プロパティ値に適用可能な補間フィルタを提供するように構成されていることを特徴とする請求項20記載の符号器。
- 前記フィルタ提供器は、Qが1より大きい正の整数である場合に補間された1/Q画素プロパティ値を取得するために、前記パラメータ表現に基づいて前記画像要素の基準グループの基準プロパティ値に適用可能な前記補間フィルタを提供するように構成され、
前記差分フィルタ提供器は、
−前記数Qに基づいて複数のフィルタセットから1つのフィルタセットを選択するセット選択器と、
−前記選択したフィルタセットから前記差分フィルタを提供するフィルタ選択器とを含むことを特徴とする請求項21記載の符号器。 - 前記グループ符号器は、前記パラメータ表現の前記表現、前記残留誤差の前記表現、前記フィルタの表現、前記差分フィルタの表現及び前記フィルタ利得の表現を前記画像要素のグループの符号化表現として提供するように構成されていることを特徴とする請求項20乃至22のいずれか1項に記載の符号器。
- 前記差分フィルタ提供器は、非対称差分フィルタを提供するように構成されていることを特徴とする請求項20乃至23のいずれか1項に記載の符号器。
- 前記差分フィルタ提供器は、前記フィルタに基づいて前記差分フィルタを提供するように構成されていることを特徴とする請求項20乃至24のいずれか1項に記載の符号器。
- 前記差分フィルタ提供器は、前記フィルタに基づいて非対称微分フィルタを提供するように構成されていることを特徴とする請求項25記載の符号器。
- 前記フィルタと前記差分フィルタとの畳み込みにより整形フィルタを計算するフィルタ計算器を更に備え、
前記利得判定器は、前記整形フィルタ、前記画像要素のグループの前記プロパティ値及び前記基準プロパティ値に基づいて前記整形フィルタに適用可能なフィルタ利得を判定するように構成されていることを特徴とする請求項20乃至26のいずれか1項に記載の符号器。 - 前記差分フィルタ提供器は、対称差分フィルタを提供するように構成されている請求項27記載の符号器。
- 前記フィルタ、前記差分フィルタ及び前記フィルタ利得に基づいて複合フィルタを計算するフィルタ計算器を更に備え、
前記誤差計算器は、前記複合フィルタにより前記基準プロパティ値をフィルタリングすることにより取得されるフィルタリングされた基準値及び前記プロパティ値に基づいて前記残留誤差を計算するように構成されていることを特徴とする請求項20乃至28のいずれか1項に記載の符号器。 - 符号化画像又はビデオシーケンスのフレームの画像要素のグループを復号化する復号器であって、
−前記画像要素のグループと関連付けられるパラメータ表現に基づいてフレームの画像要素の基準グループを識別するグループ識別器と、
−前記画像要素のグループと関連付けられるフィルタ、フィルタ利得及び差分フィルタを提供するフィルタ提供器と、
−画像要素の復号化グループを取得するために、前記フィルタと前記フィルタ利得及び前記差分フィルタに基づいて取得可能なフィルタとにより前記画像要素の基準グループの基準プロパティ値をフィルタリングするフィルタ適用器と
を備えることを特徴とする復号器。 - 前記フィルタ適用器は、前記画像要素のグループと関連付けられる補間フィルタにより前記画像要素の基準グループの基準プロパティ値をフィルタリングすることにより非正数画素プロパティ値を補間するように構成されていることを特徴とする請求項30記載の復号器。
- 前記差分フィルタは非対称差分フィルタであり、
前記フィルタ適用器は、前記フィルタ利得により乗算される前記非対称差分フィルタにより前記非正数画素プロパティ値をフィルタリングすることにより前記非正数画素補間の変位を微同調するように構成されていることを特徴とする請求項31記載の復号器。 - 前記差分フィルタは対称差分フィルタであり、
前記フィルタ提供器は、前記対称差分フィルタと前記フィルタとの畳み込みにより整形フィルタを計算するように構成され、
前記フィルタ適用器は、前記フィルタ利得により乗算される前記整形フィルタを使用して前記基準プロパティ値をフィルタリングすることにより周波数応答を整形するように構成されていることを特徴とする請求項30乃至32のいずれか1項に記載の復号器。 - 前記フィルタ適用器は、前記フィルタ利得により乗算される前記整形フィルタにより前記フレームの画像要素の隣接グループのプロパティ値と前記基準プロパティ値とを共同フィルタリングするように構成されていることを特徴とする請求項33記載の復号器。
- 前記フィルタ提供器は、前記フィルタ、前記差分フィルタ及び前記フィルタ利得に基づいて複合フィルタを判定するように構成され、
前記フィルタ適用器は、前記画像要素の復号化グループを取得するために前記複合フィルタにより前記基準プロパティ値をフィルタリングするように構成されていることを特徴とする請求項30乃至34のいずれか1項に記載の復号器。 - −補間された非正数画素プロパティ値を取得するための画像要素の基準グループの基準プロパティ値に適用可能なフィルタ係数を有する補間フィルタと、
−第1の調整可能なフィルタ利得と、
−前記第1の調整可能なフィルタ利得が適用され且つ前記補間された非正数画素プロパティ値の少なくとも一部分に適用可能であるフィルタ係数を有する差分非対称フィルタとを備えることを特徴とする非正数画素フィルタシステム。 - −第2の調整可能なフィルタ利得と、
−前記第2の調整可能なフィルタ利得が適用され且つ前記補間された非正数画素プロパティ値の少なくとも一部分に適用可能であるフィルタ係数を有する差分対称フィルタと
を更に備えることを特徴とする請求項36記載のシステム。
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